Визначення тиску спеціальних землерийних машин на ґрунт в робочому та транспортному режимах

Abstract

UK: Постановка проблеми. Робоче обладнання трьох з чотирьох спеціальних землерийних машин для капітального ремонту магістральних трубопроводів (МПРГ, МВТ, МП) повинно монтуватись на спеціалізованому гусеничному шасі класу 200 кН. Характер роботи кожної з указаних машин має свої особливості що, відповідно, відображається на навантаженості елементів шасі, в першу чергу його ходовому обладнанні. Так у машин МПРГ та МВТ в процесі роботи, під дією сил тяжіння та складових сил копання ґрунту, рівнодіюча сумарних сил зміщується назад, ближче до корми машини. Це призводить до зміщення центра тиску в сторону привідних зірочок шасі і, як наслідок, до росту максимального тиску на ґрунт. В процесі ущільнення ґрунту під трубою на обтискувальних лопатках ґрунтоущільнювального механізму виникає вертикальна складова опору грунту, що зумовлює перерозподіл вертикальних реакцій на гусеницях. З метою вибору параметрів уніфікованого гусеничного шасі необхідно визначити величину сумарного вектора рівнодіючих вертикальних зовнішніх сил, що діють на машину, навантаження на кожну гусеницю шасі, тягове зусилля в гусеницях, величину максимального тиску гусениць на ґрунт та центр його прикладення. Це дозволить обґрунтувати параметри опорного контура шасі, його конфігурацію, параметри противаги та вимоги до конструкції приводів.

RU: Постановка проблемы. Рабочее оборудование трех из четырех специальных землеройных машин для капитального ремонта магистральных трубопроводов (МПРГ, МВТ, МП) должно монтироваться на специализированном гусеничном шасси класса 200 кН. Характер работы каждой из указанных машин имеет свои особенности что, соответственно, отражается на нагруженности элементов шасси, в первую очередь его ходовом оборудовании. Так у машин МПРГ и МВТ в процессе работы, под действием сил тяжести и составляющих сил копания грунта, равнодействующая суммарных сил смещается назад, ближе к корме машины. Это приводит к смещению центра давления в сторону приводных звездочек шасси и, как следствие, к росту максимального давления на грунт. В процессе уплотнения грунта под трубой на обжимных лопатках уплотнительного механизма возникает вертикальная составляющая сопротивления грунта, что приводит к перераспределению вертикальных реакций на гусеницах. С целью выбора параметров унифицированного гусеничного шасси необходимо определить величину суммарного вектора равнодействующих вертикальных внешних сил действующих на машину, нагрузку на каждую гусеницу шасси, тяговое усилие в гусеницах, величину максимального давления гусениц на грунт и центр его приложения. Это позволит обосновать параметры опорного контура шасси, его конфигурацию, параметры противовеса и требования к конструкции приводов.

EN: Summary. Raising of problem. The working equipment of three of the four special earthmoving machines for main pipelines major overhaul must be installed on a specialized crawler chassis Class 15 tf. The nature of work of each of these machines has its own characteristics, which consequently reflects on the loading of the chassis elements, especially on its moving equipment. Thus the machines MPRG and MVT during work under the action of gravity and the force components of soil excavation have the resultant of total forces that moves back (closer to the rear of the vehicle). This leads to a shift of the pressure center toward the chassis drive wheels, as a consequence, to increase the maximum pressure on the ground. In the process of soil compaction under the pipe on the ground crimping blades of the sealing mechanism there is the vertical component of ground resistivity which leads to a redistribution of vertical reactions on caterpillars. As a result, the inner caterpillar is loaded almost to zero. Moreover, there are various traction forces on each of the caterpillars during the operation of the machine. In order to select rational parameters of unified tracked chassis satisfying requirements of technological processes performed by machines MPRG, MVT and MT for which it is the base it is necessary to determine load on each caterpillar of the chassis, tractive force in caterpillars, the value of the total vertical resultant vector of the external forces, that act on the machine, maximum pressure value of the caterpillars on the ground and the center of its applications. It allows to substantiate the parameters of the support chassis circuit, its configuration, parameters of counterweight and drive design requirements.